專利名稱：高溫礦井采煤工作面冷量配置系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對礦井采煤工作面進行有效降溫，創造出低溫環境的系統。
背景技術：
我國探明的煤炭儲量中，1000 2000m深處的煤炭儲量占總儲量的53.2%,故 礦井開采的深度在不斷增加，隨著礦井開采深度的不斷增加，礦井工作地點工作環 境越來越熱，即熱害越來越嚴重。據統計我國有多對礦井的采掘工作面風流溫度超 過30'C。如此多的熱害礦井，如果不研究出成熟的降溫技術和裝備，煤炭資源的開 采和利用就會很困難，影響整個國民經濟的可持續發展，因此礦井高溫熱害已經成 為一個不容忽視且急需解決的問題。總結國內外高溫礦井采煤工作面冷量配置系統，主要有以下幾種第一種把空冷器(蒸發器)布置在入風順槽入口處其主要特點是設備安裝 運輸方便，不影響行人和作業；主要缺點是需要敷設大直徑風筒，把經過空冷器 處理的冷風輸送到工作面下口附近；或無須風筒，直接將整個入風順槽的空氣溫度 降到一定范圍，但工作面降溫效果較差。第二種直接在工作面安裝小型空冷器其主要特點是空冷器散發的冷量全部為 有效冷量；主要缺點是需要跟隨采面移動而移動，冷凍水供回水管均需移動，移 動工作量大，空冷器易集灰，需要定期清洗，維護工作量大，且沒有解決入風順槽 的高溫熱害。第三種建立專用降溫冷墻在入風順槽設一專用冷風巷道，在冷風巷道內設內 通冷水的冷墻。其主要優點是散熱面積可按需要建設；主要缺點是風阻大，只能 用于送風距離短的工作地點降溫；另一個主要缺點是冷墻易集灰，影響降溫效果； 第三個缺點是，由于運煤皮帶或礦車的通行，入風順槽不易密閉，熱風混入導致降 溫效果不佳，且冷風輸送距離長，工作面降溫效果差。建立獨立冷卻巷道，投資大。現有的中國專利申請有《一種深部開采礦井降溫裝置》(申請號200710025002)，包括地面機組和地下機組，地面機組包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發冷凝器， 地下機組包括井下換熱器和送風機，蒸發冷凝器的底部換熱工質出口與井下換熱器 的進口連接，井下換熱器的出口與蒸發冷凝器的頂部換熱工質進口連接。
發明內容本實用新型的目的是針對上述現狀，旨在提供一種降溫效果好、運輸、管理維 護方便，能滿足我國高溫礦井需要的高溫礦井采煤工作面冷量配置系統。本實用新型目的的實現方式為，高溫礦井采煤工作面冷量配置系統，進風巷道通 過入風順槽入口、入風順槽、采面下口通至采煤工作面，采面上口通過回風巷通至外 口、外口通總回風巷，入風順槽中設空冷器組，與冷源連通的供冷管道、回水管與對 旋風機、空冷器組連接，空冷器組出口接軟質風筒，供冷管道、回水管通過引出支管 及調節閥門接噴淋管，噴淋管上裝噴琳壓力表、檢修閥門、采煤機噴淋用水支管、噴 淋三通、噴淋軟管、噴淋開關、噴嘴，供冷管道、回水管上安裝有調節閥門。使用本實用新型時，地面或井下冷源制取的低溫冷水用供冷管道輸送到空冷器 組，經過冷熱交換后，通過回水管將水返回。根據采煤工作面需要，既可采用低溫冷 水噴淋，也可采用經過空冷進行熱交換后的水進行噴淋，解決采煤工作面降溫時上熱 下冷，供冷不均的問題。本實用新型有以下優點送冷風距離短，距采面下口距離小于200m;采用小型空冷器組，安裝移動方便，可根據需要，每2-3個月移動一次；安裝低溫冷水噴淋系統，徹底解決了采煤工作面降溫時上熱下冷，供冷不均的問題。
圖1是本實用新型平面結構視圖圖2是本實用新型結構側視圖 圖3是噴淋系統平面結構視圖 圖4是噴淋組件平面結構視圖具體實施方式
本實用新型由使用地點、冷水供回水管及配置組件、空冷器組和噴淋組件四 個部分構成。所指采煤工作面，含炮采、綜采、高檔普采，不含硐采及條縫式開采。 下面參照附圖詳述本實用新型。參照圖1，使用地點的進風巷道5通過入風順槽入口 6、入風順槽12、采面下 口 20通至采煤工作面21，采面上口 24通過回風巷通至外口 26、外口26通總回風 巷1。地面或井下冷源制取的低溫冷水用供冷管道3輸送到安裝在入風順槽12中的 空冷器組16，圖中2表示進風巷風流方向，25表示采面回風巷風流方向。冷水供回水管及配置組件的供冷管道3、回水管4裝調節閥門7，供冷管道3 上安裝有流量計8、除污器9、溫度計ll、壓力表IO。供冷管道3將低溫冷水送到空冷器組16，經過冷熱交換后，通過回水管4將水返回。本實用新型不含冷源，不 論地面或井下設置的冷源均可使用。供冷管道3、回水管4采用保溫并加保護層， 以避免不必要的熱損失。參照圖1、 2，入風順槽12中設空冷器組16，空冷器采用本申請人的《礦用高 壓組合式空冷器》專利，專利號200720086844.8。空冷器組16由3-4組構成，每 組配備1臺對旋風機15，每組由6-8臺50kW礦用高壓組合式空冷器構成，各組空 冷器的風路串聯、水路并聯，空冷器組出口采用礦用普通軟質風筒17連接。.空冷 器安裝方式及相關距離是本實用新型的關鍵。空冷器組的安裝位置根據采煤系統熱 源分布特點和實際安裝方便確定，靠近工作面的第一組空冷器一般而言離工作面下 口20小于200m，逆風方向，第二組離第一組10土lm，第三組離第二組100± 10ra， 第四組離第三組10土lm。適當的距離調整在本實用新型允許范圍內。參照圖1、 2、 3、 4，供冷管道3、回水管4還可通過引出支管及調節閥門13 接噴淋系統的噴淋管18，噴淋管18上裝噴淋壓力表14、檢修閥門19、采煤機噴淋 用水支管22、噴淋三通23、噴淋軟管27、噴淋開關28、噴嘴29。根據采煤工作面需要，可同時開啟圖示各噴淋組，也可有選擇形地開啟。如果 采面上口 24溫度高，則可選擇多開，否則少開。同時既可采用低溫冷水噴淋，也 可采用經過空冷進行熱交換后的水進行噴淋。視具體情況進行選擇。
權利要求1、高溫礦井采煤工作面冷量配置系統，其特征在于進風巷道通過入風順槽入口、入風順槽、采面下口通至采煤工作面，采面上口通過回風巷通至外口、外口通總回風巷，入風順槽中設空冷器組，與冷源連通的供冷管道、回水管與對旋風機、空冷器組連接，空冷器組出口接軟質風筒，供冷管道、回水管上安裝有調節閥門。
2、 根據權利要求1所述的高溫礦井采煤工作面冷量配置系統，其特征在于供 冷管道(3)、回水管(4)通過引出支管及調節閥門(13)接噴淋系統的噴淋管(18)， 噴淋管(18)上裝噴淋壓力表(14)、檢修閥門(19)、采煤機噴淋用水支管(22)、 噴淋三通(23)、噴淋軟管(27)、噴淋開關(28)、噴嘴(29)。
3、 根據權利要求1所述的高溫礦井釆煤工作面冷量配置系統，其特征在于供 冷管道(3)上安裝有流量計(8)、除污器(9)、溫度計(11)、壓力表(10)。
4、 根據權利要求3所述的高溫礦井采煤工作面冷量配置系統，其特征在于空 冷器組(16)由3-4組構成，每組配備l臺對旋風機(15),每組由6-8臺50kW礦 用高壓組合式空冷器構成，各組空冷器的風路串聯、水路并聯，空冷器組出口采用 礦用普通軟質風筒U7)連接。
5、 根據權利要求l所述的高溫礦井采煤工作面冷量配置系統，其特征在于第 一組空冷器一般而言離工作面下口 (20)小于200m，逆風方向，第二組離第一組 lO土lm，第三組離第二組100土10m，第四組離第三組10土lm。
6、 根據權利要求1所述的高溫礦井采煤工作面冷量配置系統，其特征在于供 冷管道(3)、回水管(4)采用保溫并加保護層。
專利摘要高溫礦井采煤工作面冷量配置系統，涉及一種對礦井采煤工作面進行有效降溫，創造出低溫環境的系統。由使用地點、冷水供回水管及配置組件、空冷器組和噴淋組件四個部分構成。使用地點由進風巷道、入風順槽、采面上、下口和采煤工作面組成，采面上口直通總回風巷。冷水供回水管及配置組件由供冷管道、回水管等組成。供冷管道將低溫冷水送到空冷器組，經過熱交換后通過回水管返回，也可在供/回水管上接噴淋管，根據實際需要，可直接用低溫冷水或經過空冷器熱交換后的水噴淋，實現二次降溫。本實用新型送冷風距離短，距采面下口距離小于200m；采用小型空冷器組，安裝移動方便；有噴淋系統，解決了采煤工作面上熱下冷，供冷不均的問題。
文檔編號E21F3/00GK201344042SQ200920083759
公開日2009年11月11日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者胡成凱, 胡春勝, 胡飛龍 申請人:武漢星田熱環境控制技術有限公司